第8章 剪切机
机械原理课程设计--自动剪切机的设计
邮电与信息工程学院机械原理课程设计课题名称：自动剪切机的设计学生学号： 61021140321 专业班级： 11级机械设计制造及其自动化学生姓名：盛杭________________学生成绩：___________________________________指导教师：卢霞课题工作时间：2013.05.09至2013.05.24目录第一章绪论 (3)§1-1传统剪切机原理（图） (3)§1-2钢材剪切过程及方式 (3)§1-3钢材剪切配送现状发展调研 (4)第二章设计方案的筛选 (6)§ 2-1 杠杆机构 (6)§ 2-2平面连杆机构 (8)§ 2-3 凸轮机构 (9)§ 2-4 齿轮机构及齿轮系结构 (10)第三章机构运动简图 (11)§ 3-1 曲柄摇杆机构 (11)§ 3-2 机构模型的截图 (12)§ 3-3 CAD简图 (15)第四章机构运动计算 (19)第五章设计小结 (20)参考文献 (21)第一章绪论§ 1-1传统剪切机的原理（图）20世纪70年代发展起来的用于剪切钢板的剪机，它靠圆弧形上剪刃在平直的下剪刃上滚动来完成剪切。
由于上剪刃相对钢板切面的滑动量小，上下剪刃重叠量在全剪刃长度上相同，因此钢板切口断面光滑、平直。
圆弧滚切式剪切机与斜刃剪相比，有设备重量轻、剪切频率高、操作事故少的优点。
§ 1-2 钢材剪切过程及方式按照被剪金属的温度剪切分为热剪和冷剪(见切断)。
根据被剪金属的切断方向分为横剪和纵剪。
横剪是为了切去轧件头尾和把轧件切成要求的长度。
纵剪用在钢板生产时切去轧件的不规则侧边，或将宽带卷(或宽板)切成若干个窄带卷(或窄板)。
剪切用的剪切机按刀片的形状和配置以及轧件情况可分为平行刀片剪切机、斜刀片剪切机、圆盘式剪切机、飞剪机和滚切式剪切机。
平行刀片剪切机这种剪切机的两片剪刃平行。
剪切机安全操作规程
剪切机安全操作规程剪切机是一种常见的工业设备，主要用于金属、纸张、布料等材料的切割和加工，但由于其高速旋转的刀片和强大的动力，使用中存在一定的安全风险。
为了保障操作人员的安全，必须严格按照操作规程进行操作。
以下是针对剪切机的安全操作规程，详细介绍了如何正确操作剪切机以确保安全。
一、穿戴个人防护装备在操作剪切机之前，操作人员应穿戴好相关的个人防护装备，包括安全帽、防护眼镜、防护手套、口罩等。
这样可以避免因操作过程中产生的碎片、飞溅物或粉尘对身体的伤害。
二、检查设备状态在每次操作剪切机前，必须对设备进行全面的检查。
首先，检查电源是否接地正常，电线是否破损。
然后，检查剪切机的刀片是否锋利、稳固，固定螺丝是否松动，刀座是否平整。
同时，检查机台是否坚固，没有松动或破损的地方。
最后，确保开关和紧急停机按钮的功能正常。
三、正确的操作位置在操作剪切机时，需要站在固定的操作位置上，双脚稳固地踩在地面上。
同时需要保持正直姿势，不要弯腰或扭曲身体。
操作人员应将双手放在固定的平台上，确保操作时保持稳定。
四、握紧操作杆在正式操作剪切机之前，操作人员必须握住操作杆，确保其握紧。
在操作过程中，不得随意放开操作杆，也不得将手部放入剪切区域内。
五、正确操作切割材料在切割材料之前，需要仔细检查材料的尺寸、材质和形状是否符合要求。
要确保材料与切割刀片保持适当的距离，以免发生卡刀或刮伤的情况。
六、避免过载操作剪切机在使用过程中，不得操作超过其额定负载，以免引发设备故障或安全事故。
当需要切割特别厚或特别硬的材料时，应根据设备的额定负载选择合适的切割刀片或调整切割参数。
七、注意机器运行状态在操作剪切机时，要时刻观察机器的运行状态。
如果发现异常声响、异味或振动，应立即停机检查。
八、避免维修或清理时的错误操作除了正常的操作，当需要进行维修或清理时，必须切断电源，并等待设备完全停止运行后再进行操作。
维修或清理时，应穿好个人防护装备，并使用适当的工具进行操作。
轧钢机械设备知识点
第一章概述1、钢材的分类：1）型材占钢材产量的30——35%、品种最多，主要用于建材。
2）板带材占50——66% 应用最广、产量最高3）管材占8~15% 又可分为无缝管与焊管，大多为圆形断面。
此外还有少量的斜轧、横轧、楔横轧等特种轧制产品。
生产机械零件毛坯，齿轮、丝杆、钢球及轴类零件（少切削、无切削零件）。
2、轧钢机械的组成：轧钢机械由轧制机械主设备（主轧机——使轧件产生塑性变形的设备）与辅助设备组成（除主设备及工艺设备以外的一切设备）。
*主设备组成：轧机系统：主机或主机列（工作机座与主传动、电机组成）它决定了轧钢车间的类型与特征。
*辅设备组成：完成一切辅助的工序轧件的运输、搜集、剪切、矫正、清理。
轧钢车间的机械化程度越高则其辅设备重量所占的比例越大。
*常见的轧钢辅设备：剪切类、矫正类、卷取类、运输翻转类、打捆包装类、表面清理加工类。
（教材P20表1-6）3、轧钢机的标称：初轧机与大外径来标称。
如宝钢140无缝钢管轧机，表示型钢轧机——以（最后一架轧机—即成品架次）轧辊的名义直径作为轧机的标称。
钢板轧机——以轧辊的辊身长度来标称。
如2030冷连轧机组，表示轧机的轧辊辊身长为2030mm。
钢管轧机——以能轧制钢管的最其轧制钢管的最大外径为140mm4、按轧辊在机座中的布置分类：可分为具有水平轧辊的轧机、立辊轧机、万能轧机（既有水平辊又有立辊的轧机）与斜辊轧机等。
1）水平式轧机：轧辊水平放置的轧机，应用最广，是最普遍的。
*PC轧机（轧辊成对交叉轧机）：四辊，轧辊成对交错，叫超角度5°，用于冷轧及热轧带材。
*HC轧机（高性能凸度控制轧机）：六辊，用于冷轧普碳及合金钢带材。
*CVC轧机（凸度连续可变轧机）：两辊，用于热轧及冷轧带钢。
2）立式轧机：轧辊垂直放置的轧机，用于不希望翻钢的场合。
3）万能轧机：具有水平辊及立辊的轧机。
4）斜辊轧机：轧辊倾斜放置的轧机。
用于横向——螺旋轧制。
主要用于钢管生产、钢管穿孔、延伸、精整、扩型等。
钢筋剪切机操作规程
钢筋剪切机操作规程一、操作前的准备工作在使用钢筋剪切机之前，操作人员需要进行一些准备工作，以确保安全和有效性。
以下是操作前的准备工作：1. 检查机器确保钢筋剪切机处于正常工作状态，检查所有部件是否完好无损，并清理机器上的任何杂物。
2. 设定合适的切割尺寸根据需要，调整钢筋剪切机上的切割尺寸，确保所需的钢筋长度与任务要求相符。
3. 穿戴个人防护装备操作人员应佩戴安全帽、防护眼镜、耳塞、护手套和防滑鞋等个人防护装备。
4. 确定操作区域安全确保操作区域没有人员或障碍物，并确保地面平整稳固。
5. 连接电源如果钢筋剪切机是电动的，确保电源连接正确，并检查电线是否有磨损或裸露。
二、操作步骤一旦完成操作前的准备工作，操作人员可以按以下步骤操作钢筋剪切机：1. 调整工作台高度根据需要和工作场景的要求，调整工作台的高度，以确保操作人员的舒适度和操作的便捷性。
2. 将钢筋放置在工作台上将需要切割的钢筋放置在工作台上的切割区域内，并根据需要调整钢筋的位置。
3. 校准切割尺寸检查并调整钢筋剪切机上的切割尺寸，以确保切割的精确度和准确性。
4. 打开钢筋剪切机将钢筋剪切机的电源开关打开，并确保机器处于正常工作状态。
5. 将钢筋放置在切割口将待切割的钢筋放置在切割口处，并确保钢筋与切割刀相切合。
6. 操作钢筋剪切机按下操作按钮，使钢筋剪切机开始切割钢筋。
在操作过程中，要保持手稳定，并注意切割的准确度和效率。
7. 完成切割任务一旦钢筋剪切机完成切割任务，操作人员需要将钢筋移开，并清理切割区域的剩余碎片和废料。
8. 关闭钢筋剪切机在使用完毕后，及时关闭钢筋剪切机的电源开关，并确保机器处于停止状态。
9. 清理和维护清理和维护钢筋剪切机，包括清除机器上的尘土和残留物，并定期检查机器的磨损程度。
三、安全注意事项在操作钢筋剪切机时，操作人员需要遵守以下安全注意事项，以确保人身安全和机器的正常运行：1. 熟悉操作手册在操作钢筋剪切机之前，仔细阅读和理解操作手册中的所有指导和安全提示。
剪切机主要结构、部件安全操作标准
剪切机主要结构、部件安全操作标准剪切机是一种常见的金属加工机床，用于对金属板材进行剪切、切割、裁剪等工序。
为了确保剪切机的安全操作，需要遵守一系列的操作标准和注意事项。
下面将详细介绍剪切机的主要结构、部件以及安全操作标准。
一、剪切机的主要结构常见的剪切机主要由以下几个部分组成：1. 机床床身：承载整个剪切机的主体结构，通常由铸铁或焊接构件制成，具有足够的刚性和稳定性。
2. 下模：也称为刀座，用于固定切割刀，通常由高强度合金钢制成，具有耐磨、耐压的特性。
3. 上模：也称为刀块，是下模的补充部分，用于支撑工件并使其与下模之间形成切割空间。
4. 剪断刀：也称为切割刀，通常由合金工具钢制成，具有优异的切割性能，能够快速且精确地完成切割。
5. 传动系统：主要由主动轮、从动轮、传动皮带或传动链条组成，用于将电机输出的动力传递到切割刀上。
6. 控制系统：包括电气控制柜、按钮开关、线路和电气元件等，用于实现剪切机的自动控制和操作。
二、剪切机的部件安全操作标准为了保证剪切机的安全运行，需要遵守以下部件的操作标准：1. 机床床身：在操作剪切机之前，需要确保机床床身表面清洁，并检查床身是否有松动、损坏或裂纹等情况，如发现问题应及时修复。
2. 下模和上模：下模和上模需要定期检查其固定情况，确保其位置准确且牢固，不得有松动或变形情况。
3. 切割刀：切割刀需要保持锋利，并定期进行磨削，以保证切割质量和剪断速度。
操作人员在更换切割刀时应切断电源并戴好防护手套，以免发生刀具伤害。
4. 传动系统：传动系统需要经常注油或润滑脂，以减少摩擦、降低噪音并延长使用寿命。
同时，也需要定期检查传动皮带或传动链条的松紧程度，确保其正常运转。
5. 控制系统：在操作剪切机时，应先检查控制系统的电气元件是否正常，对于按钮开关要保持清洁，确保其灵敏度和可靠性。
操作人员应确保电气线路符合安全标准，避免漏电或短路现象的发生。
6. 安全防护装置：剪切机应配备合格的安全防护装置，如防护罩、防护门、紧急停机开关等，在操作过程中，操作人员要保持防护装置的完好和有效性，并按照操作步骤正确开启或关闭。
剪切机主要结构、部件安全操作（三篇）
剪切机主要结构、部件安全操作剪切机是一种机械设备，用于将薄板和棒材按照不同的形状和尺寸进行切割。
它广泛应用于金属加工、机械制造、汽车制造等行业。
剪切机的主要结构和部件包括机架、切割系统、液压系统、电气系统和安全保护系统等。
1. 机架：剪切机的机架通常由钢板焊接而成，具有良好的刚性和稳定性。
机架上设有工作台和夹紧装置，用于固定和夹紧待切割的工件。
2. 切割系统：切割系统是剪切机的核心部件，通常由上下刀具、剪切臂和传动装置组成。
上刀具和下刀具通过剪切臂进行运动，实现对工件的切割。
传动装置通常采用液压驱动，通过液压缸将动力传递给刀具。
3. 液压系统：液压系统是剪切机的动力源，主要由液压泵、液压缸、液压阀等组成。
液压泵负责产生液压能，液压缸负责将液压能转化为机械能，液压阀用于控制液压系统的工作压力和流量。
4. 电气系统：电气系统是剪切机的控制系统，主要由电机、电气控制器、按钮开关等组成。
电气控制器可以实现对剪切机的启动、停止、速度调节等功能，按钮开关用于手动控制剪切机的运行。
5. 安全保护系统：安全保护系统是剪切机的重要组成部分，用于确保操作人员的人身安全。
常见的安全保护系统包括刀具保护罩、光电保护装置、急停按钮等。
刀具保护罩可以防止操作人员接触到刀具，光电保护装置可以感知到操作人员的存在并停机，急停按钮可以立即停止剪切机的运行。
在进行剪切机的安全操作时，需要注意以下几点：1. 确保操作人员熟悉剪切机的结构和部件，并了解其工作原理和操作规程。
2. 在操作剪切机前，需要检查机器的各个部分是否正常运行，是否有松动或损坏的部件。
3. 在操作剪切机时，需要穿戴适当的防护装备，如手套、护目镜等，以防止意外损伤。
4. 在操作剪切机时，需要保持机器周围的整洁，确保没有杂物或障碍物妨碍机器的正常运行。
5. 在操作过程中，需要严禁使用过大的工件或超出机器额定负荷的工件进行切割，以避免对机器和操作人员造成损伤。
6. 在切割过程中，需要时刻关注机器的运行状态，如异常声音、振动或温度升高等，及时停机检查并解决问题。
第十章剪切机资料重点
❖将板卷切成窄带钢，用在板卷的纵切机组、连续退火和 镀锌等作业线上。
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圆盘剪结构示例
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1520连续纵剪机组
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§10.4 圆盘式剪切机
➢ 为了使已切掉板边的钢板在出圆盘剪时能够保持水平位置，往 往将上刀片轴相对下刀片轴错开一个不大的距离或上刀片直径 做得比下刀片直径小些。
板，如图10-4.
9
§10.2 平行刀片剪切机
一、上切式剪切机
➢ 最常见的是曲柄连杆机构。
10
Байду номын сангаас
§10.2 平行刀片剪切机
二、下切式剪切机
➢ 两刀片都是活动的，但是剪切动作由下刀片的运动来实现。 ➢ 一般动作是，上刀下降至钢坯，下刀上升剪切，如图10-
10.
11
§10.2 平行刀片剪切机
二、下切式剪切机
轧 钢 机 械
1
第十章：剪切机
§10.1 剪切机的类型
➢轧钢产品，除了钢卷和线材外，一般都要切成定尺长 度。
➢剪切机作用：切头、切尾、切边、切定尺。
➢剪切机通常用来切断方坯、扁坯、钢板和一些条形钢 材，其生产率一般应大于轧钢机的生产率，以确保正常 生产。 ➢类型：
2
3
1、平行刀片剪切机 ➢这类剪切机的两个刀片是彼此平行的，如图。 ➢这种剪切机通常用于横向热剪切方形、矩形断面的钢 坯，故又称为钢坯剪切机。
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§10.2 平行刀片剪切机
一、上切式剪切机
➢ 上刀片是活动的，下刀片是固定的。 ➢ 剪切特点：下剪固定不动，剪切轧件是靠上剪刃的运
动来完成的。
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§10.2 平行刀片剪切机
一、上切式剪切机
➢ 这种剪切机结构简单，重量较轻。 ➢ 缺点：剪切时轧件容易弯曲、剪切断面不垂直，以致影
第八章 剪切机 飞剪 斜刃剪 圆盘剪
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图解法求曲柄转角与刀片行程相对压入深度关系
AC zi , 0G h0 ,取0 A 1 ,
AB AC ABC 0 AG ∵ 与 相似 ∴ 0 A 0G
得出:
AB
zi i h0
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• 曲线横座标为曲柄转角,纵座标为刀片行程; 根据剪切 机构尺寸可作出其关系曲线。 • 作出五个等距的同心圆。 • 作出轧件厚度水平线,它与曲线交点的横座标则为刀 片与轧件接触时的曲柄转角.显然这时的压入深度及相 对压入深度均为0。 • 当压入深为 z i 时,其水平线与曲线交点的横座标为这 时的曲柄转角, AB长则为相对压入深度。 利用上面给出的单位剪切阻力曲线（ τ—ε曲线） 得出相应转角下的剪切变形抗力τ，将其乘上轧件的原 始断面积则可得出相应角度下的总剪切力P。这样就 可作出Pi= f(α)曲线。即曲柄转角与总剪切力之间的关 24 系。
轧钢辅助设备
Auxiliary Equipment of Rolling Mills
第八章：剪切机
stationary shears
1
主要内容 剪切机的分类； 平行剪刃剪机结构参数、剪切力参数（剪切 力与剪切静力矩）计算; 平行刃剪切机典型结构分析; 上切式与下切式剪切机; 斜刃剪（圆盘剪）、参数及其结构分析。
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剪切机定义：将轧件剪切成定尺的机械称之为剪切机。
剪切机分类：
• 平行刀片——用于热剪方坯、 板坯；冷剪（成型剪）型材。 • 斜刀片——一般上刀斜1— —6度，用于剪切薄板。
• 圆盘剪——纵剪钢板。
• 飞剪——横切运动着的钢材， 切头、切尾、切定尺。 具体见参考教材表8-1
3
§1、平行刀片剪切机的类型和参数 一、类型 1、上切式平行刃剪切 机 这种剪切机的结构是 下刀固定不动，剪切轧 件的动作由上刀向下运 动完成。对下切式剪切 机，在剪切时，为使剪 切顺利进行，机后一般 装有摆动辊道。为提高 生产率，出现了能快速 更换刀片的剪切机。
斜刃剪切机设计计算
第一章绪论第一节概述剪切机是用于切断金属材料的的一种机械设备。
在轧制生产过程中，大断面的钢锭和钢坯经过轧制过程后，其断面变小，长度增加。
为了满足后续工序和产品尺寸规格的要求，各种钢材生产工艺过程中都必须有剪切工序。
剪切机是轧钢机械中重要的辅助设备之一，因为，剪切机的能力的大小直接影响轧机生产能力能否充分发挥以及轧制生产线金属流程的平衡问题。
剪切机还广泛地应用在机械制造和修理等部门。
剪切机的种类很多。
对剪切机的分类，从不同的角度出发，有不同的分发。
按剪切方式可以分为横剪和总纵剪；按剪切轧件的温度可以分为热剪和冷剪；按剪切机的驱动方式可以分为机械剪、液压剪和气动剪；按机架的形式可以分为开式剪切机和闭式剪切机；按剪切轧件的品种又可以分为钢坯剪切机、钢板剪切机、型钢剪切机和切管机。
通常，按剪切机的剪刃形状与配置等特点可以分为平行刃剪切机、斜刃剪切机和圆盘式剪切机。
第二节斜刃剪切机概述在板带车间轧制线及其辅助作业线上，装有各种形式的剪切机，其中大多数是斜刃剪切机。
斜刃剪切机主要用来剪切板带材的头部、尾部和分切。
传动方式分为机械传动（曲轴、曲柄和肘节式）、液压传动和压缩空气传动三种。
在实际生产中多采用前两种传动方式。
近几年来，随着液压传动的广泛应用，在现代化连轧板带车间里，越来越多地采用液压传动的剪切机。
液压传动的剪切机具有结构简单、重量轻等一系列优点。
如某厂1700冷连轧厂二十一台斜刃剪切机中，液压传动的有十六台之多，约占总数的76%。
液压传动的剪切机虽然有许多优点，但是在应用上受到条件的限制。
剪切机附近没有可以利用的液压站。
需要设置专用的液压站，采用机械传动更为合理。
采用液压传动时，液压系统的工作压力一般在60~140公斤/厘米2范围之内，个别情况也有采用210公斤/厘米2。
一般固定刀架的刀片是水平的，活动刀架的刀片是倾斜的。
剪切原理如图所示：上切式剪切机经常单独使用或用于独立的机组之中。
但是对于比较大型的剪切机、剪切钢板厚度大于6毫米的剪切机以及需要设置专用的小车收集切头的场合时，也可以考虑采用上切式剪切机。
8第八章 挤出成型
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螺杆挤出机
（1）螺杆的直径（D）长径比（L/D）
① 螺杆直径（D）
根据所制制品的形状、大小及需要的生产 率来决定的。
一般45～150mm，螺杆直径增大，加工 能力提高，挤出机的生产率与螺杆直径D 的平方成正比。
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② 长径比（L/D）
螺杆工作部分有效长度与直径之比。 通常为18～25。 L/D大，能改善物料温度分布，有利于塑 料的混合和塑化，并能减少漏流和逆流， 提高挤出机的生产能力。 L/D大，螺杆适应能力强，能用于多种塑 料的挤出。
均化段(熔体输送区)
在机头口模阻力造成的回压作用下被进 一步塑化均匀，定量的从口模挤出 螺杆完成对熔体的输送
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由于塑料品种很多、性质各异，因此为适应 加工不同塑料的需要，螺杆的种类很多，结 构上也有差异，以便能对塑料产生较大的输、 压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆与料 筒的间隙等。
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挤出过程和螺杆各段的职能
加料段(固体输送区) 压缩段(熔融区) 均化段(熔体输送区)
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加料段(固体输送区)
自塑料入口向前延伸一段的距离(视挤出 机的情况不同可有2～10D的变化)为送 料段 在该段，螺杆的职能主要是对塑料进行 输送和压实 物料仍然以固体状态存在 末端称为迟滞区，是固体输送区结束到 最开始出现熔融的过渡区
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在挤出较大截面尺寸的制品时，常因挤出物内外冷却速率 相差较大而使制品内有较大的内应力，这种挤出制品成型后
应在高于制品的使用温度 10∼20℃或低于塑料的热变形温度 10∼20℃的条件下保持一定时问，进行热处理以消除内应力。 有些吸湿性较强的挤出制品，如聚酰胺，在空气中使用或 存放过程中会吸湿而膨胀，而且这种吸湿膨胀过程需很长时间
剪板机操作规程范文
剪板机操作规程范文一、操作前准备1.操作人员要熟悉剪板机的结构、性能和操作方法，了解各个控制按钮的功能和作用。
2.确认剪板机的电源插座良好接地，电源线路无短路、漏电等现象。
3.检查剪板机的刀片是否有磨损或损坏，刀片安装是否稳固。
4.检查剪板机的润滑油是否充足，润滑点是否涂抹了适量的润滑油。
5.清理剪板机工作区域，确保无杂物和障碍物，保持干燥、整洁的工作环境。
二、操作步骤1.打开剪板机的电源开关，确认显示屏是否显示正常。
2.调整剪板机的工作速度和剪切长度，根据需要进行设定。
3.将待剪的板材放置在剪切机床上，调整夹紧装置，使板材夹紧并固定住。
4.启动剪板机，等待工作台自动进给，将板材推入刀片区域。
5.当板材进入刀片区域时，按下切割按钮，剪板机开始运作。
保持切割按钮按下，直到剪切完成。
6.完成剪切后，松开切割按钮，剪板机自动停止运作。
7.将剪切好的板材取出，注意避免触碰刀片和剪切机床的其他部位。
8.关闭剪板机的电源开关，切断电源。
三、安全注意事项1.操作人员必须严格按照操作规程进行操作，不得擅自更改剪板机的工作参数和操作方法。
2.操作人员在接触剪板机时，必须戴上适当的防护手套和鞋套，避免手脚接触到机器的运动部件。
3.在操作过程中，不得随便触摸、调整机器的运动部件，以免造成人身伤害。
4.操作人员应时刻保持警觉，注意观察剪板机的工作状态，遇到异常情况应立即停机，排除故障。
5.如需更换刀片，应先停机，并确保电源已经切断，切勿在剪板机工作时进行维修和更换操作。
6.操作人员在使用剪板机时，不得穿着宽松的衣物和长发，以免被机器运动部件纠缠或卷进。
7.使用过程中，不得将工具、杂物、手指等插入剪板机工作区域，避免夹伤。
8.正常使用剪板机时，不得将非板材放置在剪切机床上进行剪切，以免损坏机器和造成伤害。
四、异常情况处理1.当剪板机出现异常噪音、震动或工作不正常时，应立即停机检查，排除故障后方可继续工作。
2.当板材与刀片摩擦生热或发生刺耳声时，应立即停机检查，可能是刀片磨损或杂物卡住刀片，需及时处理。
自动剪板机毕业设计
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊自动剪板机设计[摘要]本文设计了一台自动剪板机，此剪切机用于剪切厚为0.2～0.3mm，最大宽度为2000毫米的板带，裁剪的钢板规格为1m×2m×3mm.剪断时间小于10s，重点就剪板机压紧装置、放料装置、剪板机结构进行了设计，在设计中通过对比国内外剪板机，力求设计出结构简单，操作方便，同时经济、合理的剪板机，具体设计思路上：利用液压系统控制刀架，大大减少了剪切的时间并且提高了剪切精度，采用自动送料机构以提高剪板机的自动化性能。
近年来，随着模具技术和冲压技术的发展，剪板机的应用范围在不断地扩大，数量在不断地增加，预计不久的将来，剪板机在冲压用剪板机中的比例将会越来越大。
[关键词]压紧装置剪板机机构放料装置┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊Automatic cutting machine design[Abstract]This paper designed an automatic cutting machine, the shearing machine is used for cutting thick 0.2 ~ 0.3 mm, maximum width of 2000 mm plate band, cutting the steel plate specifications for 1 m * 2 m * 3 mm. Cut the time less than 10 s, mainly on shearing machine clamping device, feeding device, shearing machine structure design, by comparing the shearing machine at home and abroad in the design, make every effort to design a simple structure, convenient operation, economy, reasonable shearing machine at the same time, the specific design idea: use hydraulic system control tool post, greatly reducing the shear time and improved the precision of shearing, automated conveying mechanism in order to improve the automation of the shearing machine performance. In recent years, with the development of the mould and stamping technology, the application range of the shearing machine is constantly expanding, the number is constantly increasing, is expected in the near future, plate shears in the stamping with ratio of shearing machine will be bigger and bigger.[Keywords]Clamping device Shearing machine body Feeding device┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录前言 (1)第1章剪板机的现状及展望 (5)第2章斜刀片剪板机的总体介绍 (5)2.1 数控剪板机的工作原理 (6)2.2 剪板机总论 (6)2.3 上切式液压斜刀片剪板机 (6)第3章总体布局设计 (6)第4章剪板机的设计 (8)4.1 刀刃侧向间隙调整机构 (8)4.2 机架 (9)4.3 刀片 (9)4.3.1 刀片倾斜角 (9)4.3.2 上下刀刃侧向间隙 (10)4.3.3 刀片的材料 (10)4.4 力能参数计算 (11)4.4.1 剪切力 (11)4.4.2 剪切金属上的作用力 (11)4.4.3 剪切功 (11)第5章液压机构的设计 (12)5.1 液压传动的优缺点 (12)5.2 液压传动的基本原理 (12)5.3 液压传动系统的组成 (12)5.4 双作用活塞油缸 (13)5.5 主要性能参数 (13)5.5.1 安全系数 (13)5.5.2 压力 (13)5.5.3 缸筒内径的计算 (13)5.5.4 主要尺寸 (14)5.5.5 薄壁筒和厚壁筒的区别 (15)5.5.6 钢筒的壁厚计算 (15)第6章压紧装置的设计 (15)6.1 压紧机构及装置 (16)6.2 夹紧机构的种类 (16)6.3 相关计算 (16)第7章关于环保和可行性经济的分析...............！ (18)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录………………………………………………………………………………………┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊前言剪板机是借于运动的刀片和固定的刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离的设备。
西门子S7-200 SMART PLC原理及应用教程课件第八章
图8-13 PLC与步进驱动器的连接
驱动器个接口的含义如表8-4所示，平时用到的小型比步进电机多为 两相，上图为四线接法。
表8-4 驱动器引脚
信号名
说明
信号名
说明
PUL+
脉冲信号(+)输入 ENABLE+
使能信号(+)输入
随着步进电动机在各方面的广泛应用，步进电动机的驱动装置也从分立元件电路 发展到集成元件电路，目前已发展到系列化、模块化的步进电动机驱动器。这些对 于步进电动机控制系统的设计，不仅提供了模块化的选择，而且简化了设计过程， 提高了效率与系统运行能可靠性。
不同生产厂家的步进电动机驱动器虽然标准不统一，但其接口定义基本相同，只 要了解接口中接线端子、标准接口及拨动开关的定义和使用，即可利用驱动器构成 步进电动机控制
式中f为控制脉冲的频率；转速取决于脉 冲频率、转子齿数和拍数，与电压、负载、 温度等因素无关。
(4)步进电动机具有自锁能力。当控制电 脉冲停止输入，让最后一个脉冲控制的绕组 继续通直流电时，电动机保持在最后一个脉 冲控制的角位移的终点位置。步进电动机可 以实现停车时转子定位。
S7-200 SMART PLC与步进电机的连接
Q0.3 SM567.0 SM567.1 SM567.2 SM567.3 SM567.4 SM567.5 SM567.6 SM567.7 SMW568 SMW570
PWM刷新周期值 0：不刷新；
1：刷新
PWM刷新脉冲宽度值
0：不刷新；
1：刷新
保留
PWM时基选择 保留
0：1ms； 1：1ms
保留
剪切机生产作业指导书
剪切机生产作业指导书一、引言剪切机是一种常见的机械设备，广泛应用于金属加工、建造、创造业等领域。
为了确保剪切机的安全运行和提高生产效率，本指导书旨在提供详细的操作步骤和注意事项，以匡助操作人员正确使用剪切机进行生产作业。
二、操作前的准备1. 确保操作人员具备相关的操作技能和安全意识。
2. 检查剪切机的工作环境是否安全，排除可能存在的危（wei）险因素。
3. 检查剪切机的各项部件是否完好，如刀片、电源、控制系统等。
4. 确保剪切机的工作台面干净整洁，无杂物。
三、操作步骤1. 打开剪切机的电源开关，并按照操作面板上的指示进行启动。
2. 调整剪切机的刀片间距，根据需要选择合适的切割厚度。
3. 将待加工的材料放置在剪切机的工作台上，并调整夹紧装置，确保材料坚固固定。
4. 根据需要调整剪切机的切割速度和切割角度。
5. 按下剪切机的启动按钮，开始进行切割作业。
6. 在切割过程中，操作人员应保持专注，注意观察切割状态，确保切割质量。
7. 切割完成后，及时住手剪切机的运行，并关闭电源开关。
8. 清理剪切机的工作台面和切割区域，移除切割产生的废料和余料。
四、安全注意事项1. 操作人员应穿戴好个人防护装备，如安全帽、护目镜、防护手套等。
2. 禁止在剪切机运行时进行任何维修和调整工作。
3. 注意切割材料的尺寸和形状，避免超出剪切机的工作范围。
4. 避免将手部或者其他身体部位挨近刀片，以免发生意外伤害。
5. 在切割过程中，禁止将材料向刀片方向推送，以免引起危（wei）险。
6. 切割完成后，切勿用手直接接触刀片，应使用专用工具进行处理。
7. 定期检查剪切机的各项部件，如刀片磨损情况、电气设备是否正常等，及时进行维护和更换。
五、常见故障及排除方法1. 切割质量不佳：检查刀片是否磨损，如有需要及时更换；调整切割速度和切割角度。
2. 剪切机无法启动：检查电源是否正常连接；检查控制系统是否故障。
3. 剪切机异常噪音：检查剪切机的各项部件是否松动，及时进行紧固。
焊接件构造要求
第一节 一般规定
第 8.1.1 条 钢结构的构造应便于制作、安装、维护并使结构受力简单明确，减
少应力集中。以受风载为主的空腹结构，应力求减少受风面积。
第 8.1.2 条 在钢结构的受力构件及其连接中，不宜采用：厚度小于５mm 的钢
板；厚度小于３mm 的钢管；截面小于∟４５× ４或∟５６× ３６× ４的角钢（对焊
缘角钢面积不宜少于整个翼缘面积的 30%，当采用最大型号的角钢仍不能符合此要求
时，可加设腋板（图 8.4.11）。此时角钢与腋板面积之和不应少于翼缘总面积的 30%。
腋板
图８.４.１1 铆接（或摩擦型高 强度螺栓连接）梁的翼缘截面
图8.4.12 加劲肋的切角
当翼 缘板不沿梁通过设置时，理论截断点处外伸长度内的铆钉（或摩擦型高强螺栓）数目， 应按该板 1/2 净截面面积的承载力进行计算。
第 8.3.7 条 当型钢构件的拼接采用高强度螺栓连接时，其拼接件宜采用钢板。
第 8.3.8 条 沉头和半沉头铆钉不得用于沿其杆轴方向受拉的连接。
名称
中 心 间 距
中心至 构件边 缘距离
任意 方向
螺栓或铆钉的最大、最小容许距离
表 8.3.4
位置和方向
最大容许距离
最小容许
（取两者的较小值） 距离
外排
8d0 或 12t
第8.2.2条 在设计中不得任意加大焊缝，避免焊缝立体交叉和在一处集中大量焊 缝，同时焊缝的布置应尽可能对称于构件重心。
注：钢板的拼接：当采用对接焊缝时，纵横两方向的对接焊缝，可采用十字形交叉或 T 形交叉；当为 T 形交 叉时，交叉点的间距不得小于 200mm。
第8.2.3条 对接焊缝的坡口形式，应根据板厚和施工条件按现行标准《手工电 弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》和《埋弧焊焊接接头的基本型.1条 在缀材面剪力较大或宽度较大的格构式柱，宜采用 缀条柱。 缀板柱中，同一截面处缀板（或型钢横杆）的线刚度之和不得大 于柱较大分肢线刚度的 6 倍。 第 8.4.2 条 当实腹式柱的腹板计算高度 h0 与厚度 tw 之比大于 80 时，应采用横 向加劲肋加强，其间距不得大于 3h0。 横向加劲肋的尺寸和构造应按第 4.3.7 条的有关规定采用。 第 8.4.3 条 格构式柱或大型实腹式柱，在受有较大水平力处和运送单元的端部 都应设置横隔，横隔的间距不得大于柱截面较大宽度的 9 倍或 8m。
剪切机安全操作规程
剪切机安全操作规程剪切机是一种常见的工业设备，用于切割、剪切、压印等工作。
由于其操作过程中涉及到很高的机械能量以及旋转的刀片，因此安全操作是至关重要的。
本文将介绍剪切机的安全规程，以确保工作人员的安全。
前期准备在使用剪切机之前，需要进行以下前期准备工作：1.确保设备处于正常工作状态，无明显的损坏和故障。
2.按照设备说明书正确设置机器的参数和运行模式。
3.安装剪切机的安全防护装置，确保机器符合国家标准和工厂的安全要求。
4.将工作场地整理干净，确保周围没有杂物和人员，以避免可能的碰撞和伤害。
5.工作人员需要佩戴防护眼镜、护耳器、安全鞋、手套等必要的个人防护设备。
操作注意事项在进行剪切机操作时，需要特别注意以下事项：1.按照正常顺序开启和关闭机器。
在关闭机器之前，必须将所有的刀片停止旋转。
2.不要使用损坏或者有明显磨损的刀片。
3.强制推入物料是危险的行为。
如果需要剪切厚重物料，应该加工多次，以减少机器卡住或者出现危险情况的可能性。
4.操作时只允许将物料放在固定工作台上。
不要在机器边缘或者机器上方操作，以免导致物料倾斜或者掉落。
5.操作时，不要使用手指或者其他身体部位接触刀片或者移动的零件。
只能使用特定的刀具和工具进行操作。
安全防护除了操作注意事项之外，还需要注意以下安全防护措施：1.定期检查附属设备和保护装置是否完好有效。
如果发现安全设备出现损坏或出现故障，必须立刻停机维修。
2.清理和保养机器，确保设备周围环境干净、整洁，防止灰尘等杂物积聚，保持机器正常工作。
3.在操作过程中严禁离开操作区域，必须时刻关注机器的工作状态以及周围的情况。
4.在操作结束之后，必须关闭电源和刀片机，避免误伤自己或他人。
结论剪切机作为一种重要的工业设备，是生产过程中不可或缺的一部分。
然而，由于其涉及到很高的机械能量以及旋转刀片，安全操作非常重要。
工作人员需要在操作之前进行前期准备，遵守操作规程，以及正确使用个人防护设备。
通过这些措施，可以降低操作过程中出现危险的风险，保障工作人员的生命安全和设备的稳定工作。
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在斜刀片剪切机上的剪切过程与平行刀片剪切机 主要不同之点是：剪切时作用在刀片上的力不是以被 剪切钢板全部断面来计算。在稳定剪切时，剪切面积 只限于三角形ABC内划阴影线部分(图8-33) (P289页)。
4. 滚切式剪切机
在普通斜刀片剪切机上剪切厚度大于20mm板材时，由于刀 片行程大，易使板材产生横向弯曲，在剪切侧边时板边也不齐， 影响板材的剪切质量和产量。而滚切式(斜刀片)剪切机上刀刃是 弧形的，弧形上刀刃在平直的下刀刃上滚动剪切。此时，在整个 剪切范围内刀片重叠量不变，被剪板材几乎不弯曲。
课后作业： 1、剪切机的作用是什么？ 2 、平行刀片剪切机有哪些类型？其主要参数 是什么？ 3. 斜刀片剪切机有哪些类型？其主要参数是 什么？
§8.4 圆盘式剪切机
圆盘式剪切机广泛用于纵向剪切厚度小于 20～30mm的钢板及薄带钢。由于刀片是旋转的 圆盘，因而可连续纵向剪切运动着的钢板或带 钢。由于上述特点，目前各国都在研究扩大圆 盘剪剪切厚度范围。有的国家采用两台串联圆 盘剪剪切厚度为40mm的钢板，第一台圆盘剪切 入板厚的 5 ％～ 10 ％，紧接着第二台圆盘剪将 钢板全部切断。
§8-1 平行刀片剪切机类型和参数
一、类型
根据剪切轧件时刀片的运动特点，平 行刀片剪切机可分为上切式和下切式两大类。
1. 上切式平行刀片剪切机 特点： 下刀固定不动， 上刀则上下运动。
2.下切式平行刀片剪切机
特点是：上下刀都运动，但剪切轧件的动作由下 刀来完成，剪切时上刀不运动。
平行刀片剪切机一般都由电动机驱动，根据其工作制度，可 分为启动工作制和连续工作制两种。 在大型平行刀片剪切机上，除采用电动机驱动外，也有采用 液压传动的。
圆盘剪通常设置在精整作业线上，用来 将运动着的钢板的纵向边缘切齐或切成窄带钢。 根据其用途可分成两种型式：剪切板边 的圆盘剪和剪切带钢的圆盘剪。 剪切板边的圆盘剪每个圆盘刀片均悬臂地固 定在单独的传动轴上，刀片的数目为两对，这 种圆盘剪用于中厚板的精整加工线、板卷的横 切机组和连续酸洗等作业线上。
2. 刀片尺寸
剪切时，刀片受到挤压、弯曲和摩擦的作用。刀 片尺寸主要由剪切力确定。表8-9(P288页)列出了某些 刀片断面尺寸与剪切力的关系。刀片长度则应比所剪 切的轧件最大宽度大100～300mm。 刀片材料要有一定的强度和韧性，并要求有较高的 硬度。表8-10(P288页)列出了某些刀片的材料和硬度 值。
剪切机的每分钟理论空行程次数代表了剪切机的生产率。 理论空行程次数(剪切次数)的提高受到电动机功率和剪切机结构 型式的限制。确定剪切次数时，可根据轧钢机生产率和有关参考 数据选定。
三、 轧件剪切过程分析
金属的剪切过程可以分为以下几个阶段：刀片弹性压入金 属阶段；刀片塑性压入金属阶段；金属塑性滑移阶段；金属内裂 纹萌生和扩展阶段；金属内裂纹失稳扩展和断裂阶段。
(2) 下切式斜刀片剪切机 这种剪切机通常是 上刀片固定不动，由下刀片向上运动剪切轧件。 下切式斜刀片剪切机主要装设在连续作业线上， 用来剪切板带的头部、尾部、分卷或剪切掉有 缺陷的部分。在有的平整机组中，为了适应能 调整板带剪切位置的需要，出现了上、下刀片 都运动的下切式斜刀片剪切机。 电动机驱动的下切式斜刀片剪切机，一般 采用偏心轴使下刀台作往复直线运动(图8-29a) (P287页)。
二、结构参数
斜刀片剪切机的主要结构参数为刀片倾斜角a、 刀片尺寸、刀片行程和理论空行程次数(剪切次数)。
1．刀片倾斜角a
图8-30表示了上刀片布置成一定倾斜角时的剪切过程。 刀片的倾斜角a愈大，剪 切时的剪切力愈小，但使刀片 行程增加。最大允许倾斜角amax 受钢板与刀片间的摩擦条件的 限制，当a>amax时，钢板就要从 刀口中滑出而不能进行剪切。 近年来有些斜刀片剪切机 上刀片做成有双边倾斜角的， 此时amax将不受摩擦条件的限制， 上刀片采用双倾斜角后，剪切 时钢板能保持在中间位置。
四、单位剪切阻力曲线与剪切力和剪切功 1．单位剪切阻力曲线 根据钢种查图表。 2．最大剪切力Pmax 在设计剪切机时，首先要根据所剪轧件最大 断面尺寸来确定剪切机公称能力，它是根据计 算的最大剪切力并参照有关标准和资料确定的。
最大剪切力Pmax可按下式计算 Pmax =K τ
max
Fmax
式中：Fmax —被剪轧件最大的原始断面面积，mm； τ max —被剪轧件材料在相应剪切温度下最大的单位剪切阻力， MPa； K —考虑由于刀刃磨钝、刀片间隙增大而使剪切力提高的系数， 其数值根据剪切机能力选取： 小型剪切机(P<1.6MN) K=1.3 中型剪切机(P=2.5～8.0MN) K=1.2 大型剪切机(P>10MN) K=1.1
4. 理论空行程次数(剪切次数) 如前所述，剪切机的理论空行程次数 (剪切 次数 ) 主要根据生产率来确定，也与剪切机结 构有关。 表 8-11(P289 页 ) 列出了某些斜刀片剪切 机的每分钟剪切次数和电动机功率。
三、 剪切力与剪切功
斜刀片剪切机的剪切力由三部分组成
P =P1+P2+P3
式中：P1 —纯剪切力； P2 —轧件被剪掉部分的弯曲力，即被剪掉部分在剪切时被 上刀片沿着AED线(图8-32) (P289页)作用产生的弯曲力； P3—钢板在剪切区域(近似地以EF弧线为界)内的弯曲力，在此 区域内由于上刀片的压力使金属形成局部的碗形弯曲。
第8章 剪切机
8.1平行刀片剪切机类型和参数 8.2 平刃剪切机的结构 8.3 斜刃剪切机 8.4 圆盘式剪切机
剪切机的类型 用于对轧件进行切头、切尾或剪切成规定 尺寸(定尺)的机械称为剪切机。根据剪切机刀 片形状、配置以及剪切方式等特点，剪切机可 分为平行刀片剪切机、斜刀片剪切机、圆盘式 剪切机和飞剪机。表8-1(P256页)表示了这些剪 切机的特点和用途。
式中 l —刀刃长度，mm； bmax—被切钢坯横断面的最大宽度，mm。 刀片断面高度及宽度可按下述经验公式确定 h` = (0.65～1.5)h b` = h`/(2.5～3) 式中 h`——刀片断面高度，mm； h ——被切钢坯断面高度，mm； b`——刀片断面宽度，mm。
3．理论空行程次数(7 (P290页)所 示。位置a为处于最大开 口度的起始位置。当曲 柄轴等逮同向转动时， 上刀片左端首先下降开 始剪切(位置b)。当上刀 片与下刀片之间达到一 定的重叠量后，上刀片 将沿下刀片滚动。位置c、 d和e分别为刀片滚动时 左端相切、中间相切和 右端相切的简图。
二、结构参数
平行刀片剪切机的主要参数包括两大类：一为结构参数，即 刀片行程、刀片尺寸(长度、高度与厚度)和理论空行程次数；二 为力能参数，即剪切力、剪切功、剪切力矩及电动机功率。
1. 刀片行程
刀片行程是剪切机最主要的结 构参数，它决定了剪切机的高度。在 剪切能力允许的范围内，它也决定了 所能剪切的轧件最大断面高度。 刀片行程根据轧件最大断面 高度、剪切终了时刀片的重叠量以及 下刀片与辊道表面的距离等参数可按 下式计算 :
在下切式斜刀片剪切机中，液压驱动得到 了广泛应用。图8-29b(P287页)为采用液压缸 串联同步的液压驱动下切式斜刀片剪切机简图。 当下刀台2上升时，液压油先进入液压缸7的下 油腔，而将液压缸7上油腔的油排入液压缸6的 下油腔，液压缸6的上油腔则与回油管相联。 只要使液压缸6下油腔的面积与液压缸7上油腔 的面积相等，就可实现下刀台两个液压缸同步 升降运动的要求。
§8-2平行刀片剪切机结构
平行刀片剪切机结构型式较多，现介绍曲 柄连杆、活动连杆、浮动偏心轴和曲柄杠杆 (六连杆)四种剪切机的结构。
一、曲柄连杆上切式剪切机
2.活动连杆上切式剪切机
3. 浮动偏心轴剪切机
这种剪切机是下切式剪切机，用来剪切大型方坯和板坯。 按结构特点来分，可分为三种型式：上驱动机械压板式、下驱动 机械压板式和下驱动液压压板式。
单面传动斜刀片剪切机(图8-27a) (因其结构简 单，制造方便，应用较为广泛。上刀运动是通过电动 机、三角皮带、齿轮和曲柄连杆机构实现的。 双面传动斜刀片剪切机 ( 图 8-27b) 的特点是曲轴 短，受力好，制造方便。但装配较困难，特别是对两 对齿轮的同步问题要求严格。这种剪切机大多用于大 型钢板剪切机。 下传动斜刀片剪切机(图8-27c) 可使剪切机高度低、 重量轻。例如，对于钢板焊接结构的剪切机，其重量 可减轻20％；而对于铸造结构的剪切机，则可减轻30 ％。
一般可粗略地分为两个阶段：刀片压入金属阶段 和金属塑性滑移阶段。
在不同阶段，被剪切金属剪切 区域内应力状态是不同的。在整个 剪切过程中，剪切区应力状态不断 变化，剪切力也不断变化。实验表 明，最大剪切力产生于刀片塑性压 入阶段终了、金属塑性滑移阶段开 始之时。因此，一般可将剪切过程 分为两个阶段来建立剪切过程的受 力模型。压入阶段作用在被剪切金 属上的力，
设绕Ａ、Ｂ点旋转的阻力矩分别为ＭＡ及ＭＢ
1.上刀先下降条件：ＭＡ<ＭＢ （Q1-G1）sinɑ<(Q2-G2)Rsinɑ 即 （Q１-G1）<(G2-Q2)
式中：Q1Q2—上刀台与下刀台的平衡力 G1G2—上刀及下刀系统的重量 第一阶段的运动根据主轴转角行程自动关闭上刀平衡系统液 压管路而结束此时上刀被迫停止下降
3. 刀片行程 由于刀片倾斜角的影响，斜刀片剪切机的刀片行程H， 除了式 8-1 中的有关因素外，还要考虑由于刀片倾斜所 引起的行程增加量H’’。可按下式计算 H´´= bmaxtana 式中 bmax ——所剪轧件的最大宽度； a ——刀片倾斜角。 因此，斜刀片剪切机的刀片行程H为 8-47
H =H´+H´´ = h + f + q1 + q2 + S + bmaxtana 式中 H´—按式8-1计算的刀片行程； H´´—按式8-47计算的刀片行程增加量。
2.主轴绕Ｂ点旋转：ＭＢ〈ＭＡ下刀上至最高位置后再下 降到原位。 3.下刀不能再了降，旋转中心双从Ｂ转换到Ａ，推动上刀 台向上运动。完成全部动作。 为了消除剪切时由于铰链间隙引起的冲击，下刀台 必须欠平衡，上刀台必须过平衡即：Q1>G1 Q2<G2 Q1+Q2<G1+G2